СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ОБЪЕМА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ОПЕРАЦИИ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА У БОЛЬНЫХ С ПОСТИНФАРКТНОЙ АНЕВРИЗМОЙ ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА Российский патент 2018 года по МПК A61B5/00 A61B8/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии и клинической эхокардиографии, и может быть использовано для предоперационного определения объема левого желудочка, который будет оптимальным при выполнении операции геометрической реконструкции левого желудочка у больных с постинфарктной аневризмой левого желудочка.

Постинфарктная аневризма левого желудочка - это осложнение после перенесенного трансмурального инфаркта миокарда, которое развивается в 10-35% случаев [Бокерия Л.А., Федоров Г.Г. Опыт хирургического лечения постинфарктных аневризм и сопутствующих желудочковых тахиаритмий (1981-1999 гг.). Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 1999; 6: 38-45; Dor V., Sabatier М., Di Donato M., Montiglio F., Toso A., Maioli M. Efficacy of endoventricular patch plasty in large postinfarction akinetic scar and severe left ventricular dysfunction: comparison with a series of large dyskinetic scars. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1998; 116 (1): 50-9].

Формирование аневризмы левого желудочка значительно ухудшает прогноз заболевания. Пятилетняя выживаемость больных с постинфарктной аневризмой левого желудочка (ПИАЛЖ) при естественном течении колеблется от 25 до 60% [Чернявский A.M., Марченко А.В., Хапаев С.А., Апьсов С.А., Караськов A.M. Реконструктивная хирургия постинфарктных аневризм левого желудочка. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2000; 1-2: 30-5; Di Donato М., Sabatier М., Dor V., Gensini G.F., Toso A., Maioli M., Stanley A.W., Athanasuleas C, Buckberg G. Effects of the Dor procedure on left ventricular dimension and shape and geometric correlates of mitral regurgitation one year after surgery. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2001; 121 (1): 91-6].

Неблагоприятный прогноз естественного течения связан с процессами структурно-геометрического ремоделирования левого желудочка, которые происходят в результате формирования фиброзного рубца в зоне инфаркта. Стенка левого желудочка в этой зоне истончена, движение сегментов аневризматического повреждения миокарда акинетичны или дискинетичны. В итоге нарушается насосная функция и снижается глобальная фракция выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ). Данная патология плохо поддается медикаментозной терапии и приводит к быстрой декомпенсации, развитию сердечной недостаточности и инвалидизации больных.

Хирургическое лечение больных с ПИАЛЖ относится к наиболее сложным проблемам современной кардиохирургии и направлено на реваскуляризацию жизнеспособного миокарда и реконструкцию полости левого желудочка, в результате которой формируется нормальная, конусная геометрия левого желудочка. Одним из основных факторов риска операции геометрической реконструкции левого желудочка является неправильно смоделированный в результате вмешательства объем левого желудочка. Редукция объема левого желудочка может быть как превышена, так оказаться и недостаточной для достижения оптимального результата и положительного исхода операции. Неадекватный объем левого желудочка может быть причиной развития в раннем послеоперационном периоде острой сердечной недостаточности на фоне синдрома малого сердечного выброса (при избыточной степени редукции) или левожелудочковой недостаточности при выраженной остаточной его дилатации.

Известен способ определения оптимального конечного диастолического объема левого желудочка (ОКДОЛЖ) [Предоперационное моделирование левого желудочка при хирургическом лечении постинфарктных аневризм сердца. Медицинская технология. Новосибирск, 2008. http://old.meshalkin.ru/files/pages/tecnology_012.pdf - прототип]. Согласно известному способу ОКДОЛЖ определяют по формуле:

, где УО - ударный объем (мл), УИ - ударный индекс (мл/м²), S - площадь поверхности тела больного (м²), ФВсЛЖ - фракция выброса сокращающейся части левого желудочка.

Однако известный метод не позволяет получить адекватную величину конечного диастолического объема левого желудочка (КДО ЛЖ) сердца. Так, для оценки анатомо-функционального состояния левого желудочка используется стандартная двухмерная эхокардиография (2D-ЭхоКГ), а также учитывается фракция выброса только сокращающейся части левого желудочка, которая определяется до операции. Кроме того, для всех больных эмпирически принимается «должный» ударный индекс левого желудочка - 40 мл/м².

В раннем послеоперационном периоде после выполненной реконструктивной операции фракция выброса сокращающейся части левого желудочка может существенно меняться в сторону ухудшения и соответственно отличаться от исходного значения, кроме того, величина ударного индекса является индивидуальной для каждого конкретного больного.

Также на сегодняшний день известно, что 2D-ЭхоКГ в определении объемов и функционального состояния левого желудочка у больных ишемической болезнью сердца (ИБС) при наличии постинфарктной аневризмы дает менее точные значения, чем при выполнении трехмерной эхокардиографии (3D-ЭхоКГ). Технологии 3D-ЭхоКГ позволяют оценить все параметры левого желудочка в трех пространственных измерениях во время полного сердечного цикла, дают более точную и полную количественную оценку по сравнению с технологией стандартной 2D-ЭхоКГ. При этом основой для принятия решений относительно лечения и прогноза больных ИБС является точная оценка фракции выброса ФВ ЛЖ. Метод трехмерной реконструкции позволяет выполнить расчет ФВ ЛЖ без каких-либо геометрических допущений, что является главным ограничением для метода 2D-ЭхоКГ. Результаты многочисленных исследований показали высокую степень корреляции между показателями объемных характеристик левого желудочка и его фракции выброса, полученных с помощью технологии 3D-ЭхоКГ и магнитно-резонансной томографии, которая на сегодняшний день является «золотым» стандартом визуализации. Авторы большинства работ подчеркивают высокую точность и воспроизводимость метода 3D-ЭхоКГ для оценки объемных показателей камер сердца. Особое значение метод приобретает у пациентов с осложненными формами ИБС: постинфарктной аневризмой левого желудочка, постинфарктным разрывом межжелудочковой перегородки, ишемической кардиомиопатией, сниженной насосной функцией миокарда на фоне региональных нарушений систолической функции. Технология позволяет точно рассчитывать объемы ремоделированного левого желудочка и его фракцию выброса [Бокерия Л.А., Алшибая М.М., Мерзляков В.Ю., Сокольская Н.О., Копылова Н.С., Скрипник Е.В. Интраоперационная чреспищеводная эхокардиография у больных с различными формами ишемической болезни сердца. Клиническая физиология кровообращения. 2016; 13 (3): 139-47; Сокольская Н.О., Савельева Е.М. Современные возможности трехмерной эхокардиографии. Клиническая физиология кровообращения. 2016; 13 (2): 93-101; Roberto М. Lang et al. Guidelines and standards. Recommendations for Cardiac Chamber Quantification by Echocardiography in Adults: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J. Am. Soc. Echocardiogr. 2015; 28 (1): 1-39; Frank A. Flachskampf et al., for the European Association of Cardiovascular Imaging Document reviewers: Erwan Donal and Fausto Rigo. Recommendations for transoesophageal echocardiography: EACVI update 2014. Eur. Heart J. - Card. Img. 2014; 15 (4): 353-65].

Таким образом, предложенный ранее метод предоперационного моделирования левого желудочка при хирургическом лечении постинфарктных аневризм сердца является недостаточно точным, имеет определенную субъективность при визуализации и последующей оценке функции сокращающейся части левого желудочка с помощью технологии 2D-ЭхоКГ.

Решаемой технической проблемой является определение оптимального индивидуального интраоперационного конечного диастолического объема левого желудочка сердца, который необходимо достичь в результате операции геометрической реконструкции левого желудочка.

Достигаемым техническим результатом является повышение точности определения оптимального индивидуального объема левого желудочка, который необходимо получить в результате операции геометрической реконструкции левого желудочка, что в свою очередь позволит минимизировать риск развития синдрома малого выброса и сердечной недостаточности, интраоперационный риск в целом.

Повышение точности обусловлено использованием технологии 3D-ЭхоКГ, которая позволяет с минимальной погрешностью определить исходные объемные характеристики левого желудочка и его общую фракцию выброса, а также оригинальной совокупностью используемых показателей.

Достижение указанного технического результата обусловлено следующей совокупностью существенных признаков. Выполняют 3D-ЭхоКГ, определяя исходные дооперационные значения показателей: конечного диастолического объема (КДО) левого желудочка; конечного систолического объема (КСО) левого желудочка; ударного объема (УО); общей ФВ ЛЖ. Определяют исходную дооперационную частоту сердечных сокращений (ЧСС) и площадь поверхности тела больного (S). Вычисляют значение сердечного индекса (СИ). В качестве оптимального индивидуального интраоперационного КДО ЛЖ сердца принимают такую величину КДО, которая будет соответствовать значению СИ не менее 2,0 л/мин/м², при этом значения исходных ФВ ЛЖ, ЧСС и S поверхности тела должны оставаться неизменными, а значения КСО, УО, СИ изменяться.

Способ осуществляется следующим образом.

Согласно разработанному нами методу, определение оптимального конечного диастолического объема левого желудочка для каждого конкретного пациента осуществляется с учетом индивидуальных характеристик функции и анатомии миокарда левого желудочка. Для чего вначале оценивают функциональное состояние миокарда с помощью 3D-ЭхоКГ по стандартной методике. В результате исследования оцениваются объемные характеристики левого желудочка - КДО, КСО, УО. На основании этих показателей по общепринятой формуле в автоматическом режиме (программа в аппарате УЗИ) рассчитывается общая ФВ ЛЖ:

Кроме того, проводится мониторинг ЭКГ и определяются частота сердечных сокращений (ЧСС), площадь поверхности тела больного (S) [Кемм А.Д., Лющер Т.Ф., Серруис П.В. Болезни сердца и сосудов. Руководство Европейского общества кардиологов. Пер. с англ. Часть 1. Гл. 1-5. М.: «ГЭОТАР-Медиа»; 2011].

На основании исходных значений ЧСС и S поверхности тела больного определяется величина сердечного индекса (СИ) по общеизвестной формуле:

В качестве оптимального индивидуального интраоперационного КДО ЛЖ сердца принимают такую величину КДО, которая будет соответствовать значению СИ не менее 2,0 л/мин/м², при этом значения исходных ФВ ЛЖ, ЧСС и S поверхности тела должны оставаться неизменными, а значения КСО, УО, СИ изменяться. Дальнейшее уменьшение объема будет приводить к снижению СИ и вызывать синдром малого сердечного выброса и развитие сердечной недостаточности.

Пример 1.

Пациент Ш., 63 года. Диагноз: ИБС. Стенокардия напряжения ФК 3. Постинфарктный кардиосклероз (ПИКС) (01.17). Тромбированная ПИАЛЖ. Гипертоническая болезнь III ст., риск 4. ХСН 2А, ФК 3.

Операция (25.12.2017): Геометрическая реконструкция левого желудочка по Дору с тромбэктомией из ЛЖ; аортокоронарное шунтирование передней нисходящей ветвью (ПМЖВ) левой коронарной артерии в условиях искусственного кровообращения (ИК), гипотермии и фармакохолодовой кардиоплегии (ФХКП). Время ИК 76 мин. Время пережатия аорты 36 мин.

Исходные данные 3D-ЭхоКГ, которые использовались согласно разработанному способу: КДО 245 мл, КСО 137 мл, УО 107 мл, ФВ ЛЖ 44%. Кроме того, были определены: ЧСС - 74 уд./мин, S поверхности тела - 2,01 м².

Рекомендуемый расчетный КДО ЛЖ 125 мл. Дальнейшее редукция объема, согласно нашим расчетам, приведет к снижению СИ (менее 2,0 л/мин/м²) при условии, что значения ФВ ЛЖ и ЧСС сохранятся на исходном уровне.

Данные интраоперационной чреспищеводной эхокардиографии: КДО 122 мл, КСО 67 мл, УО 55 мл, ФВ ЛЖ 45%.

ЧСС 74 уд./мин.

При таких показателях СИ равен 2,0 л/мин/м².

Рекомендуемый расчетный КДО ЛЖ совпал с КДО ЛЖ, который был смоделирован в результате выполненной реконструкции.

Послеоперационный период протекал без осложнений.

Пример 2.

Пациент X., 73 года. Диагноз: ИБС. Стенокардия напряжения ФК 2-3. Постинфарктный кардиосклероз от 08.2017. Аневризма ЛЖ. Системный тромболизис от 25.08.2017. Транслюминальная баллонная ангиопластика (ТЛБАП) со стентированием ПМЖВ от 25.08.2017 г. Недостаточность МК 1,5 ст. Гипертоническая болезнь III стадии, риск 4. ХСН 2А, ФК 3 по NYHA. ОНМК от 2013 г.

Операция 09.02.2018: геометрическая реконструкция левого желудочка по Дору с тромбэктомией из ЛЖ; аортокоронарное шунтирование ПМЖВ, аортокоронарное шунтирование ПКА и ДВ в условиях ИК, гипотермии и ФХКП.

Исходные данные 3D-ЭхоКГ, которые использовались согласно разработанному способу: КДО 290 мл, КСО 194 мл, УО 96 мл, ФВ ЛЖ 33%.

Кроме того, были определены: ЧСС - 73 уд./мин., S поверхности тела - 2,2 м².

Рекомендуемый расчетный КДО ЛЖ 170 мл. Дальнейшее редукция объема, по нашим расчетам, приведет к снижению СИ менее 2,0 л/мин/м² при условии, что ФВ ЛЖ и ЧСС сохранятся на исходном уровне.

Данные интраоперационной чреспищеводной эхокардиографии:

КДО ЛЖ 182 мл, КСО 109 мл, УО 73 мл, ФВ 40%.

ЧСС 73 уд./мин.

При таких показателях СИ равен 2,4 л/мин/м².

Рекомендуемый расчетный КДО ЛЖ практически совпал с КДО ЛЖ, который был смоделирован в результате выполненной реконструкции.

Послеоперационный период протекал без осложнений.

Пример 3.

Пациент П., 60 лет. Диагноз: ИБС. Стенокардия напряжения 3 ФК. Постинфарктный кардиосклероз (2016). Постинфарктная аневризма левого желудочка. Состояние после ТЛБАП со стентированием ПМЖВ (12.2016). Гипертоническая болезнь III ст., риск 4. ХСН 2А, ФК 3. ХОБЛ, ассоциированная с курением.

Операция 21.03.2018: геометрическая реконструкция левого желудочка по Дору с тромбэктомией из ЛЖ; аортокоронарное шунтирование ПМЖВ в условиях ИК, гипотермии и ФХКП.

Исходные данные 3D-ЭхоКГ, которые использовались согласно разработанному способу: КДО 212 мл, КСО 152 мл, УО 59 мл, ФВ ЛЖ 28%.

Кроме того, были определены: ЧСС 70 уд./мин, S поверхности тела 2,02 м².

По расчетным данным, которые получены с помощью разработанного нами способа, пациент не операбелен. Даже минимальная редукция полости левого желудочка приведет к развитию сердечной недостаточности, обусловленной синдромом малого сердечного выброса.

Данные интраоперационной чреспищеводной эхокардиографии: КДО 142 мл, КСО 99 мл, УО 43 мл, ФВ ЛЖ 28%. ЧСС 70 уд./мин.

При таких показателях СИ равен 1,5 л/мин/м².

Летальный исход.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиохирургии и клинической эхокардиографии, и может быть использовано для предоперационного определения объема левого желудочка, который будет оптимальным при выполнении операции геометрической реконструкции левого желудочка у больных с постинфарктной аневризмой левого желудочка. Выполняют трехмерную эхокардиографию, определяя исходные дооперационные значения показателей: конечного диастолического объема левого желудочка (КДО ЛЖ); конечного систолического объема (КСО) левого желудочка; ударного объема (УО) левого желудочка; общей фракции выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ). Определяют исходную дооперационную частоту сердечных сокращений (ЧСС) и площадь поверхности тела больного (S). Вычисляют значение сердечного индекса (СИ). В качестве оптимального индивидуального интраоперационного КДО ЛЖ сердца принимают такую величину КДО, которая будет соответствовать значению сердечного индекса не менее 2,0 л/мин/м², при этом значения исходных ФВ ЛЖ, ЧСС и S поверхности тела должны оставаться неизменными, а значения КСО, УО, СИ изменяться. Способ позволяет повысить точность определения оптимального индивидуального объема левого желудочка, который необходимо получить в результате операции геометрической реконструкции левого желудочка, минимизировать риск развития синдрома малого выброса и сердечной недостаточности за счет минимизации погрешности определения исходных объемных характеристик левого желудочка и его общей фракции выброса. 3 пр.

Способ предоперационного определения оптимального интраоперационного конечного диастолического объема левого желудочка (КДО ЛЖ) при выполнении операции геометрической реконструкции левого желудочка у больных с постинфарктной аневризмой левого желудочка, включающий: выполнение трехмерной эхокардиографии с определением исходных дооперационных значений показателей: КДО ЛЖ; конечного систолического объема (КСО) левого желудочка; ударного объема (УО) левого желудочка; общей фракции выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ); определение исходной дооперационной частоты сердечных сокращений (ЧСС) и площади поверхности тела больного (S); вычисление значения сердечного индекса (СИ); в качестве оптимального индивидуального интраоперационного КДО ЛЖ сердца принимают такую величину КДО, которая будет соответствовать значению сердечного индекса (СИ) не менее 2,0 л/мин/м², при этом значения исходных ФВ ЛЖ, ЧСС и S поверхности тела должны оставаться неизменными, а значения КСО, УО, СИ изменяться.